Полиамидное сырьё П-54: литьевой полиамид для нагруженных узлов
П-54 — неармированный полиамид на основе поликапролактама, выпускаемый в виде гранул для переработки методами литья под давлением и экструзии. Материал относится к конструкционным термопластам с кристаллической структурой и сохраняет работоспособность в узлах трения при температурах от –40 C до +80 C, кратковременно — до +100 C. В отличие от марок с наполнителями, П-54 не содержит стекловолокна или минеральных добавок, что обеспечивает высокую ударную вязкость и стабильность размеров при умеренных нагрузках.
Технические характеристики полиамида П-54
Гранулят перерабатывается при температуре расплава 230–260 C; перед литьём обязательна сушка до влажности не более 0,1 %, поскольку полиамид активно сорбирует влагу. Усадка при литье составляет 1,2–2,0 % и зависит от толщины стенки и температуры формы. Материал стоек к углеводородам, щелочам, растворителям и слабым кислотам, но гидролизуется в сильнокислых средах и горячем паре.
| Показатель | Метод | Значение | Условия | Ед. изм. |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | ISO 1183 | 1,13–1,15 | 23 C | г/см |
| Предел текучести | ISO 527 | 75–85 | сухой образец | МПа |
| Относительное удлинение | ISO 527 | 50–150 | разрыв | % |
| Модуль упругости | ISO 178 | 2600–3000 | изгиб | МПа |
| Ударная вязкость | ISO 179 | без разрушения | Шарпи, 23 C | кДж/м |
| Теплостойкость | ISO 75 | 60–70 | 1,8 МПа | C |
| Водопоглощение | ISO 62 | 2,5–3,0 | 24 ч, 23 C | % |
Переработка и технологические режимы
П-54 предназначен для литья под давлением на термопластавтоматах с запирающим усилием от 50 т. Температура цилиндра по зонам: 220–230 C в зоне питания, 240–255 C в зоне сжатия, 245–260 C в сопле. Температура формы поддерживается на уровне 40–80 C: нагрев до 80 C повышает степень кристалличности и износостойкость поверхности. Давление впрыска — 80–120 МПа, выдержка под давлением — 20–40 % от времени цикла. Для экструзии профилей и стержней применяются одношнековые машины с отношением L/D не менее 20 и дегазацией расплава.
Области применения
- Втулки, вкладыши и подшипники скольжения в узлах конвейерного оборудования и рольгангах прокатных станов.
- Шестерни и зубчатые колёса приводов бытовой и автомобильной техники при окружных скоростях до 5 м/с.
- Корпуса электроинструмента, рукоятки, фитинги пневмо- и гидросистем низкого давления.
- Направляющие, ролики, уплотнительные элементы в текстильных и упаковочных машинах.
- Изоляционные детали и кабельная арматура, работающие при напряжении до 1 кВ.
- Экструдированные стержни и плиты для последующей механической обработки под конкретные детали.
Сравнение с модифицированными марками
В отличие от стеклонаполненных марок (ПА6-СВ30, ПА6-СВ35), П-54 уступает им по жёсткости и теплостойкости, но превосходит по ударной вязкости и износостойкости в паре со стальным контртелом без абразива. По сравнению с ПА66 материал имеет меньшую температуру плавления и более широкое технологическое окно при литье, однако уступает по теплостойкости под нагрузкой. Для узлов с постоянным контактом с горячей водой или паром П-54 не применяется — требуется стабилизированный полиамид или переход на полифениленсульфид.
Вопросы и ответы
Нужна ли сушка гранулята П-54 перед переработкой?
Да, обязательна. Гранулят сушат при 80–90 C в течение 3–4 ч в вакуумных или деhumidifier-сушилках до остаточной влажности не более 0,1 %. Переработка влажного материала приводит к гидролизу расплава, падению ударной вязкости и появлению серебристых полос на поверхности изделия.
Какую усадку закладывать в форму для деталей из П-54?
Расчётная усадка — 1,2–2,0 %. Для тонкостенных деталей (до 2 мм) принимают 1,2–1,5 %, для толстостенных (свыше 4 мм) — 1,8–2,0 %. Точное значение уточняют по результатам пробных отливок, так как усадка зависит от температуры формы и давления выдержки.
При какой температуре эксплуатируются изделия из П-54?
Длительно — от –40 C до +80 C. Кратковременно допускается нагрев до +100 C без существенной потери прочности. При постоянной работе выше +90 C под нагрузкой материал склонен к ползучести, поэтому для таких условий подбирают теплостойкие марки.
Совместим ли П-54 с горячей водой и паром?
Нет. В горячей воде и насыщенном паре полиамид гидролизуется, снижаются молекулярная масса и прочность. Для систем горячего водоснабжения и паровых линий применяют другие материалы либо специально стабилизированные компаунды.
